JPH0346888B2 - - Google Patents
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- JPH0346888B2 JPH0346888B2 JP56040202A JP4020281A JPH0346888B2 JP H0346888 B2 JPH0346888 B2 JP H0346888B2 JP 56040202 A JP56040202 A JP 56040202A JP 4020281 A JP4020281 A JP 4020281A JP H0346888 B2 JPH0346888 B2 JP H0346888B2
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- G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
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- Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
- Y10T428/31935—Ester, halide or nitrile of addition polymer
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- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
本発明は例えばビデオテープレコーダVTRに
おける短波長記録による高密度記録用磁気記録媒
体、特に強磁性合金粉末を含有する磁性層が非磁
性支持体上に設けられた磁気記録媒体に係わる。 VTRにおいては、通常、輝度信号は、FM変
調された記録信号として記録される。このVTR
において、その記録波長は、最も高い周波数帯域
に存在する輝度信号におけるFM搬送波の周波数
偏移のほぼ中心の周波数(以下これを中心周波数
という)に対応する記録波長(本明細書において
は、これを中心記録波長と指称する)を用いるも
のである。 現在、VTRとしては、種々のものが提案され、
実用化されるに至つているが、近年、特に高密度
記録をめざした短波長記録化の傾向が著しく、そ
の中心記録波長が1μm以下であることが要求さ
れて来ている。 一方、VTR用の磁気記録媒体としては、磁気
記録媒体の表面性を改善するなどにより、磁気ヘ
ツドと、磁気記録媒体との間のスペーシング損失
をできるだけ小さくする努力がなされてきた。と
ころが、これらの技術によつても、従来、一般に
この種の磁気記録媒体において用いられている二
酸化クロム、或いは酸化鉄系のものでは、その中
心記録波長は、1μm程度が実用上の限界であつ
た。 これに比し、強磁性合金(本明細書において強
磁性合金粉末とは、Fe単体をも含むものとする)
粉末によるものは、これの高保磁力、高残留磁化
により再生出力を高めることによつて、この磁気
媒体と磁気ヘツドとの間のスペーシング損失をで
きるだけ小さくする努力を払うことによつて、比
較的容易に上述した高密度記録化が可能となると
思われる。しかしながら、出力の増加に伴つてノ
イズも増加するのでは、高性能の画質が得られる
に至らず、磁気記録媒体として実用化するに至ら
ない。 本発明は、このような強磁性合金粉末を含有す
る磁性層が非磁性支持体上に設けられて成る磁気
記録媒体において、特に低雑音レベルの高出力磁
気記録媒体を提供し、高密度記録用に供するもの
である。 すなわち、本発明においては、強磁性合金粉
末、例えば針状のFe,Fe−Co,Fe−Co−Niに
おいてそのBET比表面積がノイズレベルに影響
することを究明し、これに基いて上述した強磁性
合金粉末を含有する磁性層が非磁性体支持体上に
設けられた磁気記録媒体において、その磁性層の
保磁力を1000(Oe)〜2000(Oe)としてBET比表
面積を45m2/g〜66m2/gとし、その中心記録波
長が1μm以下の高密度記録用の磁気記録媒体を
構成する。 ここに、強磁性合金粉末は、Fe,Fe−Co,Fe
−Co−Ni(例えば耐蝕性、若しくは製造時の焼結
防止等を考慮してAl,Cr,Si等の微量の添加元
素を含有する場合も含む)の針状合金粉末を用い
る。そして、これら針状合金粉末は、出発材料と
しての針状の酸化鉄、含水酸化鉄、必要に応じて
Ni,Co等の金属を含んだ酸化鉄若しくは含水酸
化鉄をH2ガス等の還元性雰囲気によつて還元す
ることによつて得ることができる。尚、この強磁
性合金粉末の比表面積は、これらの上述した出発
材料の比表面積を選定することによつて制御する
ことができる。 磁性層の保磁力Hcは、1000(Oe)〜2000(Oe)
(より好ましくは1100(Oe)〜1500(Oe))に選ば
れる。すなわち、短波長の記録を目的とする場
合、保磁力が或る程度大きいこと、すなわち
1000Oe以上は望まれるが、余り大となると、記
録時に磁気ヘツドに飽和が起きてくること、消去
がしにくくなるなどの問題が生じてくることから
2000Oe以下が望ましい。すなわち記録の消去時
には長波長について考慮が必要となる。そこで、
今、長波長の例えば1kHzについての消去率につ
いて、保磁力Hcとの関係をみると下記表1のよ
うになつた。尚、表1に各試料のBET比表面積
を示した。
おける短波長記録による高密度記録用磁気記録媒
体、特に強磁性合金粉末を含有する磁性層が非磁
性支持体上に設けられた磁気記録媒体に係わる。 VTRにおいては、通常、輝度信号は、FM変
調された記録信号として記録される。このVTR
において、その記録波長は、最も高い周波数帯域
に存在する輝度信号におけるFM搬送波の周波数
偏移のほぼ中心の周波数(以下これを中心周波数
という)に対応する記録波長(本明細書において
は、これを中心記録波長と指称する)を用いるも
のである。 現在、VTRとしては、種々のものが提案され、
実用化されるに至つているが、近年、特に高密度
記録をめざした短波長記録化の傾向が著しく、そ
の中心記録波長が1μm以下であることが要求さ
れて来ている。 一方、VTR用の磁気記録媒体としては、磁気
記録媒体の表面性を改善するなどにより、磁気ヘ
ツドと、磁気記録媒体との間のスペーシング損失
をできるだけ小さくする努力がなされてきた。と
ころが、これらの技術によつても、従来、一般に
この種の磁気記録媒体において用いられている二
酸化クロム、或いは酸化鉄系のものでは、その中
心記録波長は、1μm程度が実用上の限界であつ
た。 これに比し、強磁性合金(本明細書において強
磁性合金粉末とは、Fe単体をも含むものとする)
粉末によるものは、これの高保磁力、高残留磁化
により再生出力を高めることによつて、この磁気
媒体と磁気ヘツドとの間のスペーシング損失をで
きるだけ小さくする努力を払うことによつて、比
較的容易に上述した高密度記録化が可能となると
思われる。しかしながら、出力の増加に伴つてノ
イズも増加するのでは、高性能の画質が得られる
に至らず、磁気記録媒体として実用化するに至ら
ない。 本発明は、このような強磁性合金粉末を含有す
る磁性層が非磁性支持体上に設けられて成る磁気
記録媒体において、特に低雑音レベルの高出力磁
気記録媒体を提供し、高密度記録用に供するもの
である。 すなわち、本発明においては、強磁性合金粉
末、例えば針状のFe,Fe−Co,Fe−Co−Niに
おいてそのBET比表面積がノイズレベルに影響
することを究明し、これに基いて上述した強磁性
合金粉末を含有する磁性層が非磁性体支持体上に
設けられた磁気記録媒体において、その磁性層の
保磁力を1000(Oe)〜2000(Oe)としてBET比表
面積を45m2/g〜66m2/gとし、その中心記録波
長が1μm以下の高密度記録用の磁気記録媒体を
構成する。 ここに、強磁性合金粉末は、Fe,Fe−Co,Fe
−Co−Ni(例えば耐蝕性、若しくは製造時の焼結
防止等を考慮してAl,Cr,Si等の微量の添加元
素を含有する場合も含む)の針状合金粉末を用い
る。そして、これら針状合金粉末は、出発材料と
しての針状の酸化鉄、含水酸化鉄、必要に応じて
Ni,Co等の金属を含んだ酸化鉄若しくは含水酸
化鉄をH2ガス等の還元性雰囲気によつて還元す
ることによつて得ることができる。尚、この強磁
性合金粉末の比表面積は、これらの上述した出発
材料の比表面積を選定することによつて制御する
ことができる。 磁性層の保磁力Hcは、1000(Oe)〜2000(Oe)
(より好ましくは1100(Oe)〜1500(Oe))に選ば
れる。すなわち、短波長の記録を目的とする場
合、保磁力が或る程度大きいこと、すなわち
1000Oe以上は望まれるが、余り大となると、記
録時に磁気ヘツドに飽和が起きてくること、消去
がしにくくなるなどの問題が生じてくることから
2000Oe以下が望ましい。すなわち記録の消去時
には長波長について考慮が必要となる。そこで、
今、長波長の例えば1kHzについての消去率につ
いて、保磁力Hcとの関係をみると下記表1のよ
うになつた。尚、表1に各試料のBET比表面積
を示した。
【表】
この測定は、ソニー社製8ミリVTR実験機に
おいて、センダスト記録ヘツドを用いて1kHzの
信号を記録(テープ速度14.345mm/secで)した
後、センダストのダブルギヤツプ消去ヘツドを用
いて除去したときの消去率を調べたものであり、
Hcが2000Oeを超えると消去率が著しく低下して
いる。 そして、このように保磁力Hcを1000Oe以上と
するには、この保磁力Hcが形状異方性に依存す
ることから、強磁性合金の軸比(針状比)すなわ
ち長軸と短軸の比は、7以上、より好ましくは10
以上が望まれる。 また、磁性層の塗布膜(乾燥後)は、0.5〜6μ
mに選ばれることが望ましい。これは、余りその
塗布厚が薄いと、均一な塗膜の形成が困難とな
り、信号欠落、いわゆるドロツプアウトが発生
し、また余りその塗布厚が厚いと、自己減磁によ
る厚み損失が生じてくることによる。 更に、この磁性層を構成する磁性粉とバインダ
ーとの比P/Bは、5〜12、好ましくは6〜10に
選ばれる。これはバインダーの量が多過ぎると、
すなわちP/Bが小さ過ぎると、残留磁束密度
Brが不十分となつてS/Nの改善がはかれなく
なり、P/Bが大き過ぎると、いわゆる粉落ちが
増えて耐久性が低下してくることによる。 また、この磁性層に用いられるバインダーとし
ては、例えば、ニトロセルロース、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−
ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−プロビ
オン酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン−塩ビニ
ル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル
共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合
体、アセタール樹脂、ブチラール樹脂、ホルマー
ル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フエノキシ樹脂
等若しくはこれらの混合物が挙げられる。 また磁性層には、酸化アルミニウム、酸化クロ
ム、シリコン酸化物を強化剤として添加したり、
滑剤としてのスクワラン、帯電防止剤としてのカ
ーボンブラツクや分散剤としてのレシチンも添加
可能である。 磁性層の構成材料は有機溶剤に溶かして磁性塗
料を調製し、これを非磁性ベース上に塗布する。
この磁性塗料の溶剤としてはケトン(例えばアセ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、シクロヘキサノン)、アルコール(例えば
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール)、エステル(例えばメチルアセテート、エ
ブチレアセテート、チルアセテート、エチルラク
テート、グリコールアセテート、モノエチルエー
テル)、グリコールエーテル(例えばエチレング
リコールジメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、ジオキサン)、芳香族炭化
水素(例えばベンゼン、トルエン、キシレン)、
脂肪族炭化水素(例えばヘキサン、ヘプタン)、
ニトロプロパン等が挙げられる。またこの磁性塗
料を塗布するベースは、ポリエステル(例えばポ
リエチレンテレフタレート)、ポリオレフイン
(例えばポリプロピレン)、セルロース誘導体(例
えばセルローストリアセテート、セルロースジア
セテート)、ボリカーボネート、ポリ塩化ビニル、
ポリイミド、ポリアミド、ボリヒドラジド類、金
属(例えばアルミニウム、銅)、紙等を用い得る。 そして、本発明においては、前述したように磁
性層を構成する強磁性合金粉末のBET比表面積
を45m2/g〜66m2/gに選定するものである。こ
れは、変調ノイズの測定によつてこのBET比表
面積を45m2/g〜66m2/gとするとき、記録波長
が1μm以下の短波長において、所望の低いノイ
ズレベルとすることを見出したことによる。この
BET比表面積は45m2/g以上において、超常磁
性にならない範囲であればよいが、本発明では45
m2/g〜66m2/gとする。 次に、本発明の実施例を説明する。 実施例 針状Fe粒子 100重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(ユニオンカー
バイド社製のビニライトVYHH) 11重量部 熱可塑性ポリウレタン樹脂(ビー・エフ・グツド
リツチ社製のエスタン5701) 5重量部 酸化クロム(Cr2O3) 5重量部 カーボンブラツク 5重量部 レシチン 2重量部 脂肪酸エステル 1重量部 トルエン 50重量部 メチルエチルケトン 50重量部 シクロヘキサノン 50重量部 上記組成物をボールミルに入れ、20時間混練、
分散した後、イソシアネート化合物(バイエル社
製のデスモジユールL−75)4重量部を加え、1
時間高速せん断分散して磁性塗料とした。 この磁性塗料を、厚さ14μm、表面粗さ0.03μm
のポリエチレンテレフタレートフイルムの片面に
乾燥厚4.0μmとなるように塗布し、次いで
2500Gaussの直流磁場中で配向処理を行ない、
100℃で加熱乾燥後、スーパーカレンダー処理を
行ない、さらに1/2インチ幅に裁断してビデオテ
ープ、すなわち磁気記録媒体を得た。同様の手法
により、BET比表面積の異なる合金粉末を用い
て5種類の磁気記録媒体(試料A〜E)を作成
し、その電磁変換特性を測定した。その結果を第
1図の表に示す。尚、ここに変調ノイズ(C/
N:キヤリア対ノイズ)の測定は、磁気媒体と磁
気ヘツドとの相対速度を3.5m/sec、記録中心周
波数は、4.3MHzと5MHzとの2種類、すなわち、
中心記録波長1μm以下において変調周波数はい
ずれも±2MHz、バンド幅は10kHzとし、トラツ
ク幅を30μmと10μmとの2種類としたものであ
る。尚、使用した磁気ヘツドは、記録用としてセ
ンダストによるヘツド、再生用としてフエライト
によるヘツドである。 一方、比較試料F〜Kを、上述した実施例と同
様の方法によつてその強磁性合金粉末としての
Fe粉の比表面積が45m2/g未満とした場合の磁
気記録媒体を作用して同様の測定を行つた結果を
第2図の表に示す。因みに、従来の例えばオーデ
イオコンパクト カセツト用メタルテープの場
合、25m2/g程度であるが、これをこのままビデ
オ用の短波長記録に適用したのでは第2図の表か
らも明らかなうよに高いC/Nが得られない。 第1図の表からわかるように、試料Aでは、ト
ラツク幅10μmにまで減少させた高密度記録にお
いてもC/Nとして50dB以上が確保され、高性
能な画質が得られる。このようにC/Nが確保さ
れたことにより、高密度記録を可能にするトラツ
ク幅の減少が期待される。すなわち、高密度記録
化は記録波長を短くするということと、同時にト
ラツク幅もせまくできなければならないが、C/
Nが低ければ、トラツク幅をせまくすることがで
きない。ところが、本発明の実施例によればC/
Nを確保することができることからトラツク幅の
減少化ができ、ひいては記録密度の向上をはかり
得る。これに比し磁性合金粉末の比表面積が50
m2/g未満の試料F〜Kにおいては、C/Nが
50dB未満の低い値を示している。 尚、各試料A〜K間には表面粗さの差がほとん
ど認められなかつた。したがつてC/Nは比表面
積に依存していると考えて差支えない。各試料の
表面粗さの測定は触針式表面粗度計によつた。表
面粗さの測定誤差は±0.001μ以内である。 上述したように本発明によれば、中心記録波長
が1μm以下の領域で低ノイズ化ができ、短波長
記録と相俟つて高密度記録化をはかり得るもので
ある。
おいて、センダスト記録ヘツドを用いて1kHzの
信号を記録(テープ速度14.345mm/secで)した
後、センダストのダブルギヤツプ消去ヘツドを用
いて除去したときの消去率を調べたものであり、
Hcが2000Oeを超えると消去率が著しく低下して
いる。 そして、このように保磁力Hcを1000Oe以上と
するには、この保磁力Hcが形状異方性に依存す
ることから、強磁性合金の軸比(針状比)すなわ
ち長軸と短軸の比は、7以上、より好ましくは10
以上が望まれる。 また、磁性層の塗布膜(乾燥後)は、0.5〜6μ
mに選ばれることが望ましい。これは、余りその
塗布厚が薄いと、均一な塗膜の形成が困難とな
り、信号欠落、いわゆるドロツプアウトが発生
し、また余りその塗布厚が厚いと、自己減磁によ
る厚み損失が生じてくることによる。 更に、この磁性層を構成する磁性粉とバインダ
ーとの比P/Bは、5〜12、好ましくは6〜10に
選ばれる。これはバインダーの量が多過ぎると、
すなわちP/Bが小さ過ぎると、残留磁束密度
Brが不十分となつてS/Nの改善がはかれなく
なり、P/Bが大き過ぎると、いわゆる粉落ちが
増えて耐久性が低下してくることによる。 また、この磁性層に用いられるバインダーとし
ては、例えば、ニトロセルロース、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−
ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−プロビ
オン酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン−塩ビニ
ル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル
共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合
体、アセタール樹脂、ブチラール樹脂、ホルマー
ル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フエノキシ樹脂
等若しくはこれらの混合物が挙げられる。 また磁性層には、酸化アルミニウム、酸化クロ
ム、シリコン酸化物を強化剤として添加したり、
滑剤としてのスクワラン、帯電防止剤としてのカ
ーボンブラツクや分散剤としてのレシチンも添加
可能である。 磁性層の構成材料は有機溶剤に溶かして磁性塗
料を調製し、これを非磁性ベース上に塗布する。
この磁性塗料の溶剤としてはケトン(例えばアセ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、シクロヘキサノン)、アルコール(例えば
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール)、エステル(例えばメチルアセテート、エ
ブチレアセテート、チルアセテート、エチルラク
テート、グリコールアセテート、モノエチルエー
テル)、グリコールエーテル(例えばエチレング
リコールジメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、ジオキサン)、芳香族炭化
水素(例えばベンゼン、トルエン、キシレン)、
脂肪族炭化水素(例えばヘキサン、ヘプタン)、
ニトロプロパン等が挙げられる。またこの磁性塗
料を塗布するベースは、ポリエステル(例えばポ
リエチレンテレフタレート)、ポリオレフイン
(例えばポリプロピレン)、セルロース誘導体(例
えばセルローストリアセテート、セルロースジア
セテート)、ボリカーボネート、ポリ塩化ビニル、
ポリイミド、ポリアミド、ボリヒドラジド類、金
属(例えばアルミニウム、銅)、紙等を用い得る。 そして、本発明においては、前述したように磁
性層を構成する強磁性合金粉末のBET比表面積
を45m2/g〜66m2/gに選定するものである。こ
れは、変調ノイズの測定によつてこのBET比表
面積を45m2/g〜66m2/gとするとき、記録波長
が1μm以下の短波長において、所望の低いノイ
ズレベルとすることを見出したことによる。この
BET比表面積は45m2/g以上において、超常磁
性にならない範囲であればよいが、本発明では45
m2/g〜66m2/gとする。 次に、本発明の実施例を説明する。 実施例 針状Fe粒子 100重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(ユニオンカー
バイド社製のビニライトVYHH) 11重量部 熱可塑性ポリウレタン樹脂(ビー・エフ・グツド
リツチ社製のエスタン5701) 5重量部 酸化クロム(Cr2O3) 5重量部 カーボンブラツク 5重量部 レシチン 2重量部 脂肪酸エステル 1重量部 トルエン 50重量部 メチルエチルケトン 50重量部 シクロヘキサノン 50重量部 上記組成物をボールミルに入れ、20時間混練、
分散した後、イソシアネート化合物(バイエル社
製のデスモジユールL−75)4重量部を加え、1
時間高速せん断分散して磁性塗料とした。 この磁性塗料を、厚さ14μm、表面粗さ0.03μm
のポリエチレンテレフタレートフイルムの片面に
乾燥厚4.0μmとなるように塗布し、次いで
2500Gaussの直流磁場中で配向処理を行ない、
100℃で加熱乾燥後、スーパーカレンダー処理を
行ない、さらに1/2インチ幅に裁断してビデオテ
ープ、すなわち磁気記録媒体を得た。同様の手法
により、BET比表面積の異なる合金粉末を用い
て5種類の磁気記録媒体(試料A〜E)を作成
し、その電磁変換特性を測定した。その結果を第
1図の表に示す。尚、ここに変調ノイズ(C/
N:キヤリア対ノイズ)の測定は、磁気媒体と磁
気ヘツドとの相対速度を3.5m/sec、記録中心周
波数は、4.3MHzと5MHzとの2種類、すなわち、
中心記録波長1μm以下において変調周波数はい
ずれも±2MHz、バンド幅は10kHzとし、トラツ
ク幅を30μmと10μmとの2種類としたものであ
る。尚、使用した磁気ヘツドは、記録用としてセ
ンダストによるヘツド、再生用としてフエライト
によるヘツドである。 一方、比較試料F〜Kを、上述した実施例と同
様の方法によつてその強磁性合金粉末としての
Fe粉の比表面積が45m2/g未満とした場合の磁
気記録媒体を作用して同様の測定を行つた結果を
第2図の表に示す。因みに、従来の例えばオーデ
イオコンパクト カセツト用メタルテープの場
合、25m2/g程度であるが、これをこのままビデ
オ用の短波長記録に適用したのでは第2図の表か
らも明らかなうよに高いC/Nが得られない。 第1図の表からわかるように、試料Aでは、ト
ラツク幅10μmにまで減少させた高密度記録にお
いてもC/Nとして50dB以上が確保され、高性
能な画質が得られる。このようにC/Nが確保さ
れたことにより、高密度記録を可能にするトラツ
ク幅の減少が期待される。すなわち、高密度記録
化は記録波長を短くするということと、同時にト
ラツク幅もせまくできなければならないが、C/
Nが低ければ、トラツク幅をせまくすることがで
きない。ところが、本発明の実施例によればC/
Nを確保することができることからトラツク幅の
減少化ができ、ひいては記録密度の向上をはかり
得る。これに比し磁性合金粉末の比表面積が50
m2/g未満の試料F〜Kにおいては、C/Nが
50dB未満の低い値を示している。 尚、各試料A〜K間には表面粗さの差がほとん
ど認められなかつた。したがつてC/Nは比表面
積に依存していると考えて差支えない。各試料の
表面粗さの測定は触針式表面粗度計によつた。表
面粗さの測定誤差は±0.001μ以内である。 上述したように本発明によれば、中心記録波長
が1μm以下の領域で低ノイズ化ができ、短波長
記録と相俟つて高密度記録化をはかり得るもので
ある。
第1図及び第2図は夫々本発明による磁気記録
媒体の実施例と比較例の各特性表図である。
媒体の実施例と比較例の各特性表図である。
Claims (1)
- 1 Fe,Fe−Co,Fe−Co−Niを主体とする強
磁性合金粉末を含有する磁性層が非磁性支持体上
に設けられた磁気記録媒体において、磁性層の保
磁力が1000Oe〜2000Oeにおいて上記強磁性合金
粉末のBET比表面積が45m2/g〜66m2/gとし
たことを特徴とする中心記録波長が1μm以下の
高密度記録用の磁気記録媒体。
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| JP56040202A JPS57154618A (en) | 1981-03-19 | 1981-03-19 | Magnetic recording medium |
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